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山东石岛气象台国家空间天气观测站太阳射电望远镜。 董媛媛摄
国际民航组织全球空间天气中心开价期间，空间天气预报台团队集中研判空间天气形势。
国家空间气象观测预警中心首个太阳磁场观测站——新疆温泉太阳磁场望远镜观测站观测台。
被称为“黎星”的风云三号e星。
空间天气图。 (国家空间气象监测预警中心供应图)
雷电、风、雨……这些对普通老百姓来说，是再熟悉不过的天气现象。 那么，你知道遥远的宇宙中也有“风雨”，甚至“海啸”吗？ 这就是空间天气。
据了解，空间气象现象与太阳活动密切相关。 随着生活水平、科学认知和科技水平(提高 )，人们对空间天气越来越关注，开始探索空间天气监测预警、预报发布、应用服务。 目前，无论是卫星发射，还是航天员出舱，都要提前看空间天气预报。
空间气象现象的发生源是什么？ 宇宙的“风雨”与地球上的有什么不同？ 我国如何监测空间天气进行预警、预报服务？ 太空天气对人类的太空探索、生产生活等有何影响？ 记者带着你进入中国气象局国家空间气象监测预警中心一探究竟。
国家空间气象监测预警中心成立于2002年，受2004年正式开展空间气象业务的国际民航组织邀请，于2021年11月加入全球空间天气中心服务序列……从无到有，从弱到强，从服务国家向服务世界发展蝶泳目前，该中心正在进行第四次国际民航组织全球空间天气中心业务值班任务。
太阳打喷嚏时，地球必须感冒
灾害性空间天气影响人类生产生活
要说空间的天气，不得不说是太阳。
已知距离我们生活的地球约1亿5千万公里的太阳是离我们最近的恒星，给地球和人类带来光和热。
但是，很多人可能不知道，太阳仍然是空间天气的来源。
与我们肉眼看到的一成不变的样子不同，太阳实际上总是在进行激烈的活动。 太阳活动引起日地空间环境高度动态的短时间的状态变化。 正如地球大气中的短期变化过程被称为“天气”一样，日地空间中发生的各种短期变化过程就是“空间天气”。
记者了解到，太阳除了放出它们的可见光外，还有很多太阳风是由x射线和伽马射线等高能量的不可见光，以及高速带电粒子构成的，“吹”到太阳系里，但摸起来却看不见。 在太阳能、太阳风等联合作用下，能量以各种形式作用于地球磁场等，影响着地球的空间环境。
“太阳全身充满了‘愤怒’。 ”国家空间气象监测预警中心主任王劲松介绍。 根据太阳活动的相对强弱，太阳可以分为平坦的静态状态和爆炸状态。 在平静状态下，太阳释放的太阳风速度较低，变化缓慢，物质密度也相对较低，也没有明显的爆炸活动。 进入爆炸状态后，太阳风将发生明显变化，不仅速度加快，密度增大，而且温度也随之飙升，放出耀斑、冠状病毒物质抛射等“大招”，通过日内空间到达地球，与地球磁场相互作用，造成严重者和空间气象灾害，最终影响人类活动肉眼可见的极光现象是由太阳爆炸与地球磁场的相互作用产生的。
“太阳打喷嚏时，地球必须感冒。 ”在空间天气科学领域，经常用这个形象的比喻来形容太阳的爆炸。
据介绍，太阳大爆炸时，地球会发生三轮碰撞。 第一次是太阳耀斑，即太阳大气局部区域突然变亮的活动现象，就像太阳的“闪电”，往往伴随着各种能量段电磁辐射和粒子发射的增强，释放出的能量是10万次到100万次强火山爆发的总能量这些能量在短短的8分多钟内就会撞击地球，引起电离层的混乱。 第二次碰撞是太阳质子事件，也就是高能带电粒子的流量激增。 第三次碰撞最为严重，即冠状病毒物质抛射会给地球磁场、大气密度带来严重扰动，造成地磁风暴、高能电子风暴、电离层风暴等。
那么，这些“惊涛骇浪”对我们人类有何影响？
第一，在太空运行的各种系统，包括卫星、宇宙飞船和宇航员都受到严重影响。 统计数据显示，国外约40%的卫星故障与空间气象条件相关，我国也大致相同。 今年初，美国太空探索技术公司向地球低轨道发射了49颗星链卫星。 发射后不久，这些卫星遭遇了那么大的太阳风暴，由于没有准确预测卫星轨道受太阳风暴影响的程度，38颗卫星无法进入预定轨道，最终坠毁。 1990年9月发射的“风云一号”气象卫星提前失效，也是质子事件中发生的高能粒子碰撞造成的。 二是空中和地面之间的各种链路等受到影响，可能影响通信和卫星导航定位等系统。 记者了解到，一次大的电离层扰动，会严重影响导航卫星的精度，甚至会产生超过100米的误差。 三是1989年的一天，加拿大魁北克省的供电中断9个多小时是因为灾难时的空间天气破坏了电网系统。 也可能会影响航空活动的安全，部分民航航班临时调整飞行路线就是这个原因。
由此可见，关注空间天气的重要性不言而喻。
基本建设天地一体化空间气象监测格局
实现从太阳爆炸到地球空间环境响应的“全过程”自主观测
山东石岛气象台位于胶东半岛东南端。 这里也是我国国家空间气象观测站之一，是国内第一个开展空间气象业务监测的太阳综合观测站。
12月8日清晨，石岛气象台副台长、高级工程师程立渤海像往常一样来到空间天气观测工作值班室，对太阳综合观测设备的“健康”状况进行远程巡逻。 确认无误后，值班人员启动了观测设备，开始了一天的观测工作。
据程立渤海介绍，该观测站拥有太阳光球色球望远镜和太阳电波望远镜。
在高约30米的塔状建筑——太阳塔的塔顶上，放置着太阳光球色球望远镜。 “通俗地说，这个望远镜是通过给太阳的光球层和色球层拍照，可以观测太阳的暗棒和黑点等的变化，于2009年完成的。 ”程立渤海告诉记者。
太阳射电望远镜像雷达一样是口径几米的“大锅”。 “该望远镜建于2011年，能够从多个频带观测记录电波流量。 ”程立渤海说，在这两台望远镜建成之前，我们想要获取相关数据，需要租用国外的设备，这限制了数据获取的实时性等。 建成10多年来，这两台设备提供了稳定可靠的观测数据，为国家空间气象监测预警中心提供了不可缺少的数据源，在航天航空气象保障服务中发挥了巨大作用。
记者了解到，随着技术创新和进步，这两台望远镜在十多年的时间里经历了几次反复更新。 “最初工作人员每小时都会去观测塔看、调整、校准设备，现在望远镜可以自动准确地跟踪太阳，工作人员可以远程操作。 一开始需要多方位拍摄、人工制图，现在可以实现实时全方位立体拍摄、自动图像预处理，工作人员变得更加“轻松”。 更重要的是，数据变得更快、更清晰、更准确了。 ”。 程立渤海告诉记者，该观测站获取的观测信息可以实时传输到国家空间气象监测预警中心。
“这只是巨大的空间天气监测网中的一个点。 》空间气象技术研发室数据分析科科长王云冈告诉记者，国家空间气象监测预警中心自2002年成立以来，根据国家战略和安全需要，积极布局天地一体化的空间气象监测格局。 20年来，特别是十八大以来，天地一体化监测站网络不断完善。
天基监测显示，在轨运行的7颗风云卫星共10种设备、26台仪器全部实现在线业务，探测要素涵盖高校低能粒子、粒子辐射效应、空间磁场、电离层电子密度和廓线、太阳极紫外线成像等，圈层为热层、电离层、磁层“去年成功发射的‘黎星’风云三号e星携带了中国首个太空太阳望远镜，发射后立即获取了我国首个天基太阳监测图像，从x射线和极紫外两个波段显示了太阳大气的物理状态。 ”王云冈说。
地面监测方面，国家空间气象监测预警中心以气象监测和灾害预警工程为基础，根据子午工程等基础，在关键地点建设太阳、电离层、高层大气观测站，涉及15个省区市，初步布局“三带六区”地面空间气象专网
系列化天基监测与网络化地面监测有效对接，大大提高了我国空间天气监测能力，实现了日地空间因果链“全过程”自主观测。 “也就是说，从太阳爆炸到地球空间环境响应的整个链条、整个过程，我们都可以实现自主观测。 ”王云冈解释说。
空间天气预报精度在国际上处于领先地位
支援防灾减灾，保障航空航天活动安全
“未来24小时空间天气状况对短波干扰不大，短波收听指数一级，适宜； 未来24小时地磁扰动中等，可能影响信鸽飞行，信鸽飞行指数二级，谨慎……”12月8日上午，记者打开“空间天气”网站首页，当日空间天气指数更新。
同时，还发布了过去24小时的空间天气概要、未来三天的空间天气预报，为相关领域提供决策支持和应对参考。
正如每天都有天气预报一样，国家空间天气监测预警中心也每天发布空间天气预报。 即在人类对空间环境不断监测的基础上，增加对其的了解和认识，掌握一定的变化规律，通过对所得数据的分析，预测空间环境未来的变化趋势。
目前，集中预报准确，国家空间天气监测预警中心已形成以定量预报为主的空间天气预报预警业务，针对太阳活动、行星际、磁层、电离层、中高层大气等日地空间重要区域关键因素，使其具有不同的时间尺度预报和预警能力另外，具备针对轨道航天器指定的飞行路径，随时发布碎片交叉警报的能力。
“参考常规天气预报，我们可以对日地空间重要因素进行短期、中长期及气候预报。 ”空间天气预报台副台长毛田告诉记者，短期为0至3天，中长期为4至30天，气候预报为30至11年。
同时定期发布空间天气日报、周报、月报和年报等常规预报产品，根据空间天气情况定期发布现报或预警，或根据用户需求开发定制专用产品，有效应用于航天、航空等专业。
据介绍，“嫦娥一号”在空间探测盲区、“神舟七号”航天员出舱窗口时间确定、汶川地震抗震救灾等重大事件中，具有空间天气监测和预报预警服务助力。
魏稳，空间气象预报员。 今年11月29日至14日，除了每天完成正常的国内空间天气预报预警工作外，她和同事们还增加了一项任务——，完成国际民航组织全球空间天气中心业务值班任务。 这是国家空间气象监测预警中心自去年11月成为国际民航组织全球空间气象中心以来的第四次值班。
期间，他们需要24小时监测和预测可能影响高频无线电通信、卫星通信、全球导航卫星系统和辐射的空间天气现象。 通过制作并发布英语每日简报，除说明当前及未来三天的空间天气状况外，发生或预计发生影响航空运行安全的空间天气事件时，及时发布航空空间天气咨询报告等。
“空间天气咨询报告内容主要包括影响类型、区域、程度、持续时间时间、未来24小时每小时6次预报等。 ”魏坚定地告诉记者。 在接受记者采访时，她表示，虽然刚刚结束24小时值班任务，很累，但“很有价值”，“准确的预报、有效的预警可以减少灾害性空间天气造成的财产损失和对技术系统的不利影响，切实体现了我国在这一领域的硬实力”
此外，国家空间天气监测预警中心目前正在构建空间天气预报新格局，包括建设第一代空间天气数值预报系统，构建覆盖日内因果链和邻里、短、短、中长期和气候各时间尺度的预报框架在全球空间气象中心建设过程中，能够实现事件自动预警、产品分析、咨询报告自动发布等功能的空间气象服务系统也在不断开发。
资料来源：中国纪检监察报
